数电设计实验——数字温度及课程设计

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1、电子技术基础课程设计题目名称：数字温度计姓名：学号：班级：指导教师：评语：成绩：重庆大学电气工程学院2013年6月目录一、设计任务与要求.........................................................1二、设计原理...............................................................1三、设计方案与论证.............................................

2、............2四、单元电路设计与参数计算.................................................21.温度传感电路........................................................22.信号放大滤波电路....................................................33.模数转换与显示译码电路.................................

3、.............5五、总原理图及元器件清单...................................................6六、电路性能调试...........................................................8七、总结与心得体会.........................................................8八、参考文献...............................

4、...............................10数字温度计的设计一、设计任务与要求1.测温范围0-150度；2.采用4位数码管显示，能够稳定显示环境温度的值；3.显示精度为0.1度，测量误差不超过±1%；4.焊接工艺良好。二、设计原理传感器电路A/D电路数码管显示放大滤波电路图1.数字温度计电路原理框图根据总体设计模块图，总共可以分为三个模块。对相应的模块进行相应的电路设计，找出相应的元器件，最后组成一个完整的数字温度计。（1）温度传感器温度传感器（temperaturetra

5、nsducer）是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。温度是一种典型的模拟信号，用数字电路来进行检测就必须将这一非电量先变换成电量，然后将模拟电信号经A/D电路变换成数字信号，经译码显示而得到对应的数字。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在热电动势。温度变化时，热电偶电阻

6、值发生微弱改变，一般采用电桥电路进行测量，然后才能进行放大滤波处理。(2)信号放大滤波电路9放电电路有很多种设计方式，可以采用差分三运放AD620等得到较高的共模抑制比，也可以采用精密运算放大器设计同相比例放大器即可。信号放大后，需要进行滤波，滤除干扰，温度信号是一个缓慢变化的信号，在此需要设计出一个截止频率为10Hz左右的低通放大器。(3)数模转换与显示译码电路A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。

7、但在A/D转换前，输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。A/D转换主要的任务是对模拟电信号进行分析，将其信号转换成数码显示出来，可能的话还可以对信号进行分析预处理。这里也主要是采用TC7107芯片，采用这个芯片可以大大减少A/D转换及译码电路，因为它本身输出就是BCD码，而且是按十进制位串行输出的，极大简化了电路，从而提高了电路的稳定性及减少功耗。三、设计方案与论证方案一：用一个热敏电阻,通过热敏电阻把温度转化为电压,再得到每一度热敏电阻的电压变化值,用LM32

8、4运放做成乘法器,使电压乘以一个比例系数,使一度的变化得到一个整数变化的电压值,然后送入TC7107A/D转换器进行数模转换和数字显示。方案二：采用温度传感器对温度进行采集，采集的电压经过放大电路将信号放大，然后经过3.5位A/D转换器转换成数字信号，在进行模拟/数字信号转换的同时,还可直接驱动LED显示器,将温度显示出来。方案三：采用TC7107进行模—数转换。通过温度传感器采集到温度信号，再通过放大滤波电路进行信号的放大滤波最后通过使用TC7107集A/D转换和译码器于一体的功能，直接驱动数